科研項(xiàng)目驅(qū)動下的模具專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)探索

摘 要：文章從教學(xué)研究型本科院校材料成型及控制工程專業(yè)模具方向創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)存在的問題出發(fā)，提出了科研項(xiàng)目驅(qū)動下模具專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)策略，在新的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)中，將教師的科研項(xiàng)目與教學(xué)相結(jié)合，豐富了創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容，優(yōu)化了考核方式，突出了大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：科研項(xiàng)目；模具專業(yè)；創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）02-0038-02

材料成型與控制工程專業(yè)模具方向是一個(gè)對理論性、創(chuàng)新性及實(shí)踐性要求都較高的工科專業(yè)方向，其培養(yǎng)的學(xué)生不但要求掌握扎實(shí)的理論知識，還要求具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識。因此，目前國內(nèi)大多數(shù)高校都在該專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中增設(shè)了創(chuàng)新實(shí)踐類課程，并且其學(xué)時(shí)比例不斷加大[1]。然而由于受到教學(xué)設(shè)備、教材及教學(xué)理念等因素的影響，在教學(xué)實(shí)踐中，這類課程往往存在教學(xué)案例少、針對性不強(qiáng)、新穎性差、學(xué)生積極性不高等問題，造成了創(chuàng)新實(shí)踐名不副實(shí)，流于形式，有些甚至僅僅停留在教師講解示范，學(xué)生模仿操作的階段，嚴(yán)重影響了創(chuàng)新實(shí)踐的教學(xué)效果[2]。

針對上述問題，本文提出了科研項(xiàng)目驅(qū)動下材料成型與控制工程專業(yè)模具方向創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的新思路。所謂創(chuàng)新實(shí)踐，貴在一個(gè)“新”字，因此其教學(xué)內(nèi)容必須建立在知識創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，而知識創(chuàng)新往往依賴于科學(xué)研究。高等工科院校，特別是教學(xué)研究型大學(xué)，除了擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重任，還承擔(dān)著大量的科研任務(wù)。因此高校教師往往掌握著大量的科研資源，如果能將科研資源與教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，就能實(shí)現(xiàn)協(xié)同育人，克服“灌輸式教學(xué)”的先驗(yàn)式弊端，培養(yǎng)學(xué)生解決“開放式”問題的創(chuàng)新能力，使創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)更有廣度和深度。同時(shí)還可極大地緩解教師“教學(xué)—科研”的雙趨沖突，使科研更有活力和張力[3]。最終使得學(xué)生在“真刀真槍”的訓(xùn)練中，其創(chuàng)新思維及實(shí)踐能力得到全方位的提高。

一、模具專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的策略

在材料成型與控制工程模具方向人才培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，都應(yīng)突出體現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，而這其中最直接、最能體現(xiàn)創(chuàng)新與實(shí)踐的教學(xué)環(huán)節(jié)主要有課程設(shè)計(jì)、科技創(chuàng)新競賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。

（一）課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

哈爾濱理工大學(xué)模具方向的各個(gè)實(shí)驗(yàn)室目前已實(shí)現(xiàn)全部開放，學(xué)生在通過基本操作訓(xùn)練及實(shí)驗(yàn)室安全教育，經(jīng)考核合格后，可完全自主地在實(shí)驗(yàn)室從事實(shí)驗(yàn)工作。在專業(yè)課程的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，由于學(xué)生已經(jīng)具備了基本的實(shí)驗(yàn)技能，掌握了基本的專業(yè)理論知識，因此在課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容上，可適當(dāng)?shù)匾雱?chuàng)新性、實(shí)踐性更強(qiáng)的探索性實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)。這類探索性題目的來源一般都出自教師的科研課題，特別是科研項(xiàng)目中的實(shí)驗(yàn)研究、裝置開發(fā)等非理論性部分。將科研項(xiàng)目中的實(shí)驗(yàn)研究部分細(xì)分為小的分支，以這些小的分支作為學(xué)生的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，由3—4名學(xué)生組成課題小組，共同完成課題研究及設(shè)計(jì)任務(wù)。例如，在本專業(yè)的主干課程“金屬塑性成形工藝與模具設(shè)計(jì)”中，傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容大多局限在一般的沖壓模具、鍛造模具、擠壓模具設(shè)計(jì)上，學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程中只要按圖索驥、按部就班就可獲得相對滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果，所受到的創(chuàng)新訓(xùn)練有限，創(chuàng)新能力得不到很大的提升。而在引入科研項(xiàng)目的模式下，該課程的設(shè)計(jì)選題范圍可擴(kuò)展為更具挑戰(zhàn)性的教師科研項(xiàng)目領(lǐng)域，如：新材料新工藝的設(shè)計(jì)、特種模具設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)與工藝優(yōu)化等，由于是教師所擅長的科研領(lǐng)域，因此教師完全有能力、有條件對學(xué)生進(jìn)行有效的指導(dǎo)。這類探索性題目較以往的驗(yàn)證性、重復(fù)性設(shè)計(jì)具有更高的難度， 但同時(shí)更具有科學(xué)性、前沿性與新穎性，因此對學(xué)有余力的學(xué)生具有極高的吸引力，其參與熱情極高。學(xué)生在進(jìn)行這類探索性課程設(shè)計(jì)時(shí)，沒有現(xiàn)成的教材與講義， 設(shè)計(jì)方案靠學(xué)生自己去探索，設(shè)計(jì)結(jié)果靠學(xué)生自己去分析總結(jié)。因而，獨(dú)立地完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)，將會使學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力得到極大的鍛煉與提升。多年的教學(xué)實(shí)踐證明，科研項(xiàng)目訓(xùn)練是非常有效的實(shí)踐教學(xué)手段之一，該方法對學(xué)生科研能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了至關(guān)重要的作用。同時(shí)，學(xué)生頭腦中不斷閃現(xiàn)的靈感與智慧也為教師的科研提供了永不枯竭的創(chuàng)新源泉。

（二）科技創(chuàng)新競賽環(huán)節(jié)

經(jīng)過課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的科研訓(xùn)練，絕大多數(shù)學(xué)生會對創(chuàng)新與實(shí)踐產(chǎn)生極大的興趣，科研熱情十分高漲。此時(shí)教師應(yīng)因勢利導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與各級各類科技創(chuàng)新競賽、積極申報(bào)不同類型的創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目。這些科技項(xiàng)目的思路及靈感大多數(shù)都來源于教師的科研課題，甚至有一部分就是教師科研項(xiàng)目的一部分或一個(gè)小的分支。參賽學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立完成項(xiàng)目的前期預(yù)研、申請立項(xiàng)、項(xiàng)目研究、項(xiàng)目驗(yàn)收等多個(gè)環(huán)節(jié)。在這個(gè)過程中涉及大量的資料整理歸納、科學(xué)問題的提出與凝練、解決方案的制定、可行性分析、項(xiàng)目研究與實(shí)施、結(jié)果評估、科技論文撰寫等自主性、創(chuàng)造性、創(chuàng)新性的工作。參與這一過程，不但提高了學(xué)生科研水平、實(shí)踐與創(chuàng)新能力， 而且培養(yǎng)了參與學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。以科研項(xiàng)目為模式的各類科技創(chuàng)新競賽，實(shí)現(xiàn)了科研項(xiàng)目與創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的無縫對接，實(shí)現(xiàn)了教師與學(xué)生在科研方面的充分融合與互動。

（三）畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

與課程設(shè)計(jì)、科技創(chuàng)新競賽相比，畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)行時(shí)間最長，學(xué)生的精力最為集中，參與范圍最廣。因此，在這一環(huán)節(jié)中，可直接吸收學(xué)生參與指導(dǎo)教師的科研項(xiàng)目。哈爾濱理工大學(xué)材料成型專業(yè)模具方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文絕大多數(shù)都是結(jié)合指導(dǎo)教師的科研課題真題真做。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的開題階段，以科研項(xiàng)目的立項(xiàng)申請為例，教授學(xué)生選題的一般程序、原則與技巧，突出畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的創(chuàng)新性、新穎性與可行性。文獻(xiàn)檢索、開題報(bào)告撰寫等環(huán)節(jié)使學(xué)生掌握如何運(yùn)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)收集整理文獻(xiàn)資料的方法，掌握如何提出并凝練科學(xué)問題的方法，掌握如何科學(xué)合理地制定研究方案的方法。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)施階段，學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下按照科研項(xiàng)目的實(shí)施模式，按進(jìn)度分步完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)實(shí)施、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理與理論分析、研究報(bào)告及學(xué)術(shù)論文的撰寫等工作，在這一過程中，每一位學(xué)生都受到了基本的科研訓(xùn)練，其創(chuàng)新思維意識得到了培養(yǎng)，創(chuàng)新能力得到了提升，具備了科學(xué)與工程技術(shù)工作者必備的基本素質(zhì)。

（四）評價(jià)與考核環(huán)節(jié)

在上述環(huán)節(jié)的創(chuàng)新教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)該特別注意本科學(xué)生，特別是低年級的學(xué)生，由于在學(xué)識、能力上的局限，有相當(dāng)部分的學(xué)生還不能很好地勝任科研項(xiàng)目的研究工作，這種情況下如果僅僅以研究結(jié)果、研究成果等傳統(tǒng)的評價(jià)指標(biāo)來衡量一個(gè)學(xué)生的成績顯然有失公允，因此在教學(xué)實(shí)踐中，合理的做法是采用基于創(chuàng)新工作過程的評價(jià)體系，即在評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果及成績時(shí)應(yīng)當(dāng)是以人為本的整體性評價(jià)，注重工作過程的連續(xù)性、創(chuàng)新性與發(fā)展性，即重過程而非結(jié)果。其評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的形成過程，重點(diǎn)考查學(xué)生在此過程中知識的運(yùn)用、經(jīng)驗(yàn)的形成和創(chuàng)新能力的提高情況。具體的評價(jià)與考核中應(yīng)該以學(xué)生完成的任務(wù)是否具有創(chuàng)新性，是否對實(shí)驗(yàn)過程、裝置及結(jié)構(gòu)有所改進(jìn)等為指標(biāo)。同時(shí)，應(yīng)通過多種渠道對學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐活動進(jìn)行激勵(lì)，給予適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)和精神獎(jiǎng)勵(lì)，調(diào)動學(xué)生參與科研參與創(chuàng)新的熱情。

二、模具專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的效果分析

（一）科研與教學(xué)結(jié)合，提升教學(xué)層次與師資質(zhì)量

科研是“源”，而教學(xué)是“流”，科學(xué)研究與創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)協(xié)同育人，形成有效的教育合力?？蒲许?xiàng)目及其所產(chǎn)出的成果反映的是學(xué)科專業(yè)最前沿的知識，若能以此作為創(chuàng)新教育的教學(xué)案例，將其移入人才培養(yǎng)的課堂，則不僅可改善傳統(tǒng)的教學(xué)方式，優(yōu)化教學(xué)手段，拓展教學(xué)內(nèi)容，使得教學(xué)層次與教學(xué)平臺得到極大的提升[4]，而且還可以改善傳統(tǒng)的師生關(guān)系，使得教師由“主宰者”變?yōu)椤爸鲗?dǎo)者”，成為學(xué)生學(xué)習(xí)的合作者與促進(jìn)者，使得科研實(shí)踐成為師生共同進(jìn)步的重要載體。與此同時(shí)，教師自身的素質(zhì)也將在科研與教學(xué)的結(jié)合中得到提升。大學(xué)教師具有教師與科研工作者的雙重身份，也就是說，作為一名高校教師，既要教書育人，又要進(jìn)行科學(xué)研究，當(dāng)把科研與教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來后，將不僅會使教學(xué)更有廣度和深度，同時(shí)會使得科研更有活力和張力。有研究表明大學(xué)教師的科研工作與教學(xué)工作之間存在著相互促進(jìn)的關(guān)系。總體來看，科研成果豐厚的教師的教學(xué)質(zhì)量特別是其對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于不從事科研的教師。同樣，教學(xué)質(zhì)量高，受學(xué)生歡迎的教師的科研工作也往往要好于教學(xué)質(zhì)量差的教師。由此可見，科研與創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，不僅可以提高創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)質(zhì)量，還有助于提升教師自身的教學(xué)與科研業(yè)務(wù)水平，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研相長，既培養(yǎng)了學(xué)生，又提升了教師自己。

（二）科研與教學(xué)結(jié)合，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力

教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生“真刀真槍”做科研是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的一個(gè)重要經(jīng)驗(yàn)，廣大教師和學(xué)生成為科技創(chuàng)新的共同體，他們不僅是高水平科技論文的主要作者，也

是專利發(fā)明群體的重要成員。哈爾濱理工大學(xué)材料成型專業(yè)的學(xué)生依托本專業(yè)教師的科研項(xiàng)目，經(jīng)過多層次的創(chuàng)新能力訓(xùn)練，科研素質(zhì)得到了鍛煉、創(chuàng)新能力得到了提升。學(xué)生先后在國家及省級新材料創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等各類競賽中獲獎(jiǎng)20 余項(xiàng)， 獲批國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目2項(xiàng)、校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目10

余項(xiàng)。學(xué)生發(fā)表核心期刊以上學(xué)術(shù)論文20余篇，授權(quán)專利10余項(xiàng)。經(jīng)過多年的探索與實(shí)踐，哈爾濱理工大學(xué)材料成型與控制專業(yè)模具方向在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力、全面提升學(xué)生綜合素質(zhì)等方面開辟了一條有效的途徑。

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